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新型锂硫电池设计可延长使用寿命并提高灵活性
一种新型电池设计可以克服制造具有更大能量存储容量和更低环境足迹的电池的障碍。文章“新型锂硫电池设计延长使用寿命并提高灵活性”首先出现在《先进科学新闻》上。
来源:Advanced Science News科学家们可能已经克服了制造由硫和锂组成的下一代电池的重大障碍，这种电池的储能量是传统锂离子电池的两倍多。
下一代电池近年来，对性能优于传统电池的新型电池材料和设计的需求迅速增长。除了更高的储能容量外，锂硫电池的一个主要优势是它们比我们今天使用的锂离子电池更环保。
“锂硫电池使用对环境影响较小的材料，对稀缺金属的依赖性较小，”韩国电气技术研究院 (KERI) 下一代电池研究中心的 Jun-Woo Park 表示。“与锂离子电池中使用的钴或镍不同，主要活性材料硫价格低廉且广泛可用。”
尽管这种新电池技术前景光明，但研究人员长期以来在其商业化过程中一直面临一个重大障碍——充电和放电过程会产生不必要的化学反应，随着时间的推移，这些反应会降低电池的寿命和性能。
Park 和同事们提出了一种可以避免这种情况的新电池设计。
“这种设计通过解决关键挑战显著提高了电池性能，”他解释说。“我们的设计还可以实现超柔性电池，使其适用于可穿戴设备和其他新兴技术。”
克服长期存在的问题
克服长期存在的问题虽然锂硫电池的想法可以追溯到 20 世纪 60 年代，但研究人员长期以来一直面临着使这项技术商业化的重大障碍。
这一过程被称为“多硫化物穿梭效应”，随着时间的推移，它会破坏电池的关键组件，降低电池的效率，缩短电池的使用寿命，并使其更难在多次充电周期内保持稳定的性能。